Ocena brak

Co to jest DNA?

Autor /Komun Dodano /31.01.2012

W roku 1953 dwóch młodych naukowców, Amerykanin i Brytyj­czyk, odkryło strukturę chemiczną DNA, związku który w każdym żywym organizmie przechowuje osobnicze informacje genetyczne.
W 1869 roku, zaledwie w trzy lata po tym, jak Czech Gregor Mendel opublikował swą pracę o dziedziczności cech grochu, miody szwajcarski lekarz Johan Friedrich Miescher 11844-1895) badał komórki znajdujące się w pę­cherzach ropnych. Było to jakieś 70 lat przed tym, gdy te dwie linie badań, prowadzone dotąd nieza­leżnie, zeszły się.
Miescher podziałał na komórki ropy pepsyną, enymem, który hydrolizuje (trawi) białka, i stwier­dził, że większość zawartości jądra komórkowego pozostała po tym niezmieniona. Było jasne, że materiał ten nie był białkiem. Miescher nazwał go nukleiną. Ponieważ substancja ta miała odczyn mocno kwaśny, nazwano ją kwasem nukleinowym.
Miescher pracował w laboratorium niemieckie­go chemika Feliksa Hoppe-Seylera (1825-1985), który kontynuował badania i uzyskał inny kwas nukleinowy z drożdży. Inny uczeń Hoppe-Seylera - Albrecht Kossel (1853-1927) miał w przyszłości dokonać pierwszej analizy chemicznej kwasu nukleinowego. Wyizolował on występujące w jego strukturze cztery zasady zawierające azot. Nazwał je adeniną, guaniną, cytozyną oraz tyminą.

Analiza chemiczna

Phoebus Levene (1869-1940) w ciągu 20 lat badań wykonał dokładne analizy chemiczne kwasów nuk­leinowych. W 1911 r. wykazał, że kwas nukleino­wy z drożdży zawierał cukier z 5 atomami węgla - rybozę. W kwasie, który odkrył Miescher wystę­powała podobna cząsteczka, z tym że pozbawiona atomu tlenu - dezoksyryboza. W ten sposób odkry­to dwie odmiany kwasów nukleinowych - kwas rybonukleinowy (RNA) i kwas dezoksyrybonu­kleinowy (DNA). Do 1934 r. Levene ustalił, że oba kwasy zbudowane są z nukleotydów, zawierają­cych rybozę bądź dezoksyrybozę oraz grupę fos­foranową i zasadę azotową. Sądził, że istnieją czte­ry nukleotydy - każdy z nich zawierać miał bądź to adeninę, bądź guaninę, cytozynę, lub w wypad­ku DNA, tyminę, a w RNA - uracyl.
Jednocześnie prowadzone były badania nad wyjaśnieniem roli, jaką DNA i RNA pełniły w ko­mórce. W 1900 roku biolodzy pod swymi mikro­skopami obserwowali łączenie się w pary i oddzie­lanie chromosomów w jądrze komórki ulegającej podziałowi, gdy przypomniano sobie o pracach Mendla. W 1904 roku amerykański cytolog Walter S. Sutton (1877-1916) zasugerował, że może istnieć zależność między parami alleli (nazwanych genami w 1909 roku) z teorii Mendla i łączeniem się chromosomów w pary.
Jednakże ilość chromosomów w każdej z komó­rek jest niewspółmiernie mniejsza od liczby moż­liwych zmiennych cech, których miałyby być nośnikami. Dla przykładu w komórce człowieka mamy zaledwie 23 pary chromosomów, w których zapisane są tysiące informacji o indywidualnych cechach każdego z nas. Każdy chromosom musi wchodzić w skomplikowane relacje z pozostały­mi, aby być nośnikiem wielu różnych genów.

Genetyczny posłaniec

W tym samym mniej więcej czasie niemiecki che­mik Robert Feulgen (1884-1955) odkrył barwnik, który barwił kwasy nukleinowe na kolor głębokiej czerwieni. Okazało się, że substancja ta równie skutecznie barwi chromosomy. Wywnioskowano stąd, że-te ostatnie zbudowane są głównie z kwa­sów nukleinowych. Wtedy po raz pierwszy wysu­nięto przypuszczenie, że to właśnie te substancje przenoszą informację genetyczną.
W 1928 r. brytyjski bakteriolog Frederic Griffith (1881-1941) stwierdził, że niezłośliwy szczep bak­terii Pneumcocus może być zmieniony w szczep złośliwy przez działanie na niego martwymi komór­kami bakterii szczepu złośliwego. Okazało się, że substancja odpowiedzialna za ową przemianę pochodzi z cieczy otaczającej martwe bakterie. W 1944 r. naukowcy z Uniwersytetu Rockefellera zidentyfikowali ową substancję - z całą pewnością był to kwas dezoksyrybonukleinowy (DNA).
Przed następną serią doświadczeń DNA ozna­czono radioaktywnym fosforem. Nie było już wąt­pliwości, że to DNA jest nośnikiem informacji genetycznej. Pozostały jednak dwa istotne pytania: jaka jest chemiczna struktura DNA i jeżeli DNA bierze udział w powielaniu genów, to jak powiela się DNA?

Podobne prace

Do góry